Pengembangan Model Jaringan Saraf Tiruan Untuk Pengendalian LIngkungan Budidaya Tanaman Melon Secara Hidroponik Di Dalam Greenhouse

Abstract

Melon adalah salah satu komoditi hortikultura di Indonesia dengan nilai ekonomi yang cukup tinggi dan telah masuk ke pasar ekspor. Budidaya melon di Indonesia banyak ditemui pada lahan terbuka yang tersebar di beberapa wilayah yaitu di Jawa Timur, Jawa Tengah dan Daerah Istimewa Yogyakarta,. Budidaya melon yang dilakukan di lahan terbuka memiliki tantangan adanya intensitas curah hujan yang tinggi, panas yang fluktuatif, angin kencang, dan masalah hama dan penyakit, cukup mempengaruhi pertumbuhan dan produksi melon. Greenhouse merupakan bangunan pertanian yang cukup ideal yang dapat digunakan untuk membudidayakan tanaman melon secara hidroponik karena lingkungan budidaya tanaman dapat dikendalikan. Penggunaan greenhouse dengan sistem hidroponik lebih steril dari gangguan penyakit dan lebih hemat dalam penggunaan tenaga kerja. Dalam kaitannya dengan budidaya melon secara hidroponik di dalam greenhouse, keterkaitan antara berbagai faktor lingkungan terhadap pertumbuhan dan produksi buah melon masih sangat kompleks dan jarang dieksplorasi untuk membangun strategi pengendalian lingkungan. Jaringan Saraf Tiruan (JST) adalah metode komputasi dalam machine learning yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi keterkaitan berbagai parameter lingkungan, pertumbuhan dan produksi sehingga memudahkan dalam integrasi ke perangkat teknologi kontrol. JST mampu mengenal pola data dan memprediksi berbagai parameter yang kompleks. Hasil prediksi tersebut dapat digunakan untuk rekomendasi pengendalian lingkungan baik melalui proses optimasi maupun integrasi langsung ke dalam sistem kontrol. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan model JST untuk pengendalian lingkungan budidaya tanaman melon secara hidroponik di dalam greenhouse melalui pengembangan model laju fotosintesis pada fase vegetatif, model pertumbuhan pada fase vegetatif, model produksi melon dan model kebutuhan larutan hara/air untuk penjadwalan irigasi. Penelitian dilakukan melalui sejumlah tahapan, yaitu pelaksanaan budidaya tanaman melon secara hidroponik di dalam greenhouse, pengumpulan dan eksplorasi data (data lingkungan mikro, pertumbuhan dan produksi buah melon), pengembangan model (laju fotosintesis, pertumbuhan tanaman, produksi buah melon dan kebutuhan larutan hara/air), penjadwalan irigasi dan pengembangan konsep pengendalian lingkungan. Penelitian dilaksanakan selama 15 bulan sejak Oktober 2020 hingga Desember 2021, pada greenhouse tipe arch berukuran 8x24 m2 yang terletak di Laboratorium Lapangan Siswadhi Soeparjo, Departeman Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian, IPB. iv Hasil penelitian menunjukkan bahwa pengembangan model dengan menggunakan JST untuk model laju fotosintesis, model pertumbuhan tanaman, model produksi melon dan model kebutuhan larutan hara/air menunjukkan kinerja yang baik dengan performa model di atas 90 %. Model prediksi kebutuhan larutan hara/air berhasil diterapkan untuk penjadwalan penyiraman menggunakan perangkat teknologi dosing dan sistem pengendalian adaptif yang terpasang di dalam greenhouse. Simulasi penyiraman yang dijadwalkan melalui sebuah aplikasi berbasis web dapat berjalan dengan baik berdasarkan prediksi kebutuhan larutan hara/air pada perangkat teknologi. Keempat model dengan parameter-parameter input-nya berhasil diintegrasikan menjadi sebuah konsep pengendalian lingkungan budidaya tanaman melon secara hidroponik di dalam greenhouse. Konsep pengendalian menjadi referensi awal untuk membangun strategi pengelolaan budidaya dan pengendalian lingkungan secara maksimal untuk tanaman melon di dalam greenhouse.